CN101576645B - 镜头结构 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种镜头结构，包括一第一套筒、一与第一套筒相接的第二套筒、及沿一组装轴线穿设在第一套筒与第二套筒的组合中的一第三套筒、一第一镜头模组及一第二镜头模组。第一套筒与第二套筒分别有一第一导引槽与第二导引槽。第三套筒具有一第一部份与一第二部份。第一与第二部份分别设有多个第三及第四导引槽，第一及第二导引槽环绕在第一及第二部份。第一与第二镜头模组分别有多个第一与第二导引部。第一导引部滑设于所对应的第三导引槽，并旋接于第一导引槽中。第二导引部滑设于所对应的第四导引槽，并穿设于第二导引槽中。

Description

镜头结构

技术领域

本发明是有关于一种光学装置(optical device)，且特别是有关于一种镜头结构(lens structure)。

背景技术

随着现代视频技术的进步，例如是数码摄影机(Digital Video Recorder，DV)及数码相机(Digital Camera，DC)等等影像装置已广泛地被社会大众所使用。这些影像装置中的核心元件之一为变焦镜头，借由调整变焦镜头的可使影像能清晰地对焦于电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)上而成像，因此变焦镜头的光学品质与影像成像的品质息息相关。

在一般的变焦镜头中，包括有一前群镜筒及一后群镜筒，一般而言，前群镜筒用以聚焦(focus)的动作，后群镜筒用以进行调整变焦(zoom)的动作。当镜头在进行变焦(zoom)以及聚焦(focus)的动作时，前群镜筒及后群镜筒通常必须通过不同的驱动装置来驱动。亦即，前群镜筒(front cell)调整焦距以使影像清晰；以及后群镜筒(rear cell)调整倍率以将影像放大或缩小。两个镜筒之间的动作是分开的。更进一步地说，当后群镜筒经由手动、驱动马达或是齿轮模组带动至一预定位置，前群镜筒可再经由手动、另一驱动马达或是另一齿轮模组带动至另一预定位置，以达到倍率调整以及对焦的目的。

值得一提的是，由于现有的变焦镜头必须通过不同的驱动装置来驱动，调整变焦以及调整聚焦，因此，习知的前群镜筒以及后群镜筒需花费较多时间来调整至正确地对焦位置，导致对焦效率不佳。此外，利用二组驱动装置来带动前群镜筒以及后群镜筒会使得变焦镜头有较高的产品成本。

发明内容

本发明提供一种镜头结构，其有较佳的对焦效率以及较低的产品成本。

本发明提出一种镜头结构，其包括一第一套筒、一第二套筒、一第三套筒、一第一镜头模组以及一第二镜头模组。第一套筒设有一第一导引槽，第二套筒与第一套筒相接，且第二套筒设有一第二导引槽。第三套筒则适于沿着一组装轴线穿设在第一套筒与第二套筒的组合中，第三套筒具有一第一部份以及一第二部份。其中，第一部份以及第二部份分别设有平行组装轴线的多个第三导引槽以及多个第四导引槽，而第一导引槽以及第二导引槽是以组装轴线为轴分别环绕第一部份以及第二部份。

此外，第一镜头模组适于沿着组装轴线穿设在第一部份中，第一镜头模组具有多个第一导引部，这些第一导引部滑设于所对应的第三导引槽，并旋接于第一导引槽中。第二镜头模组则适于沿着组装轴线穿设在第二部份中，其中第二镜头模组具有多个第二导引部，这些第二导引部滑设于所对应的第四导引槽，并穿设于第二导引槽中。当第一套筒与第二套筒的组合以组装轴线为轴转动时，第一导引槽以及这些第三导引槽与这些第一导引部的配合会带动第一镜头模组沿组装轴线移动，第二导引槽以及这些第四导引槽与这些第二导引部的配合会带动第二镜头模组沿组装轴线移动。

在本发明的一实施例中，第一镜头模组还包括一第一镜筒以及一第一镜片组，第一镜片组设置于第一镜筒中，而这些第一导引部设置于第一镜筒的外侧表面。

在本发明的一实施例中，第二镜头模组还包括一第二镜筒以及一第二镜片组，第二镜片组设置于第二镜筒中，而这些第二导引部设置于第二镜筒的外侧表面。

在本发明的一实施例中，第一导引槽为一螺旋导引槽。

在本发明的一实施例中，第二导引槽为一阶梯导引槽。

在本发明的一实施例中，这些第三导引槽以及这些第四导引槽为线性导引槽。

在本发明的一实施例中，当第一套筒与第二套筒的组合以组装轴线为轴转动时，第一导引槽会带动这些第一导引部于这些第三导引槽中沿着组装轴线滑动，第二导引槽会带动这些第二导引部于这些第四导引槽中沿着组装轴线滑动。

在本发明的一实施例中，第二导引槽具有多个步进区段，当第二套筒以组装轴线为轴转动时，于这些步进区段其中之一移动的第二导引部并不会于所对应的第四导引槽中滑动，而由一步进区段移动至与其相邻的另一步进区段的第二导引部会于所对应的第四导引槽中滑动。

在本发明的一实施例中，第一套筒与第二套筒是一体成型。

本发明是利用第一套筒、第二套筒与第三套筒间的连接关系来使第一镜头模组以及第二镜头模组能借由一驱动装置的带动来调整至正确地对焦位置。相较于现有技术需利用二组驱动装置来带动第一镜头模组以及第二镜头模组，本发明的镜头结构即有较佳的对焦效率以及较低的产品成本。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1A绘示本发明较佳实施例的一种镜头结构的示意图。

图1B绘示图1A的镜头结构的分解图。

图2绘示图1B的第二套筒的侧视图。

主要元件符号说明：

100    镜头结构      110    第一套筒

112    第一导引槽    120    第二导引槽

130    第三套筒      132    第一部份

132a   第三导引槽    134    第二部份

134a   第四导引槽    140    第一镜头模组

142    第一镜筒      144    第一镜片组

146    第一导引部    150    第二镜头模组

152    第二镜筒      154    第二镜片组

156    第二导引部    L      组装轴线

D1、   导引方向      S、S1、步进区段

D2                   S2

具体实施方式

图1A绘示本发明较佳实施例的一种镜头结构的示意图，图1B绘示图1A的镜头结构的分解图。请同时参考图1A与图1B，本实施例的镜头结构100主要包括一第一套筒110、一第二套筒120、一第三套筒130、一第一镜头模组140以及一第二镜头模组150。在本实施例中，第一套筒110内侧设有一例如是螺旋导引槽的第一导引槽112；第二套筒120设有一例如是阶梯导引槽的第二导引槽122；其中，第二套筒120例如是借由螺丝锁固的方式固接于与第一套筒110(在其他实施例中，第一套筒110与第二套筒120亦可以是一体成型)。

第三套筒130则具有一第一部份132以及一第二部份134。其中，第一部份132的外径小于第一套筒110的内径，第二部份134的外径小于第二套筒120的内径，因此，第三套筒130可沿着一组装轴线L穿设并组装在第一套筒110与第二套筒120的组合中，第三套筒130的第一部份132可容设于第一套筒110内，第三套筒130的第二部份134可容设于第二套筒120内。上述的第一导引槽112以及第二导引槽122则是以组装轴线L为轴分别环绕第三套筒的第一部份132以及第二部份134。其中，第三套筒的第一部份132以及第二部份134分别设有平行组装轴线L的多个第三导引槽132a以及第四导引槽134a，第三导引槽132a以及第四导引槽134a例如是线性导引槽。

此外，本实施例的第一镜头模组140例如是一前群镜头模组，其可调整镜头结构100的景深(focus in或是focus out)，以进行聚焦的动作，进而使镜头结构100所撷取的影像清晰。第二镜头模组150例如是一后群镜头模组，其可进行变焦的动作，以将影像放大或缩小。其中，第一镜头模组140例如是由一第一镜筒142以及一设置于第一镜筒142中的第一镜片组144所组成。另外，第一镜筒142的外侧表面设有多个第一导引部146，而第一镜头模组140即是借由这些第一导引部146来与第一套筒110以及第三套筒130连接。同样地，第二镜头模组150例如是由一第二镜筒152以及一设置于第二镜筒152中的第二镜片组154所组成。第二镜筒142的外侧表面设有多个第二导引部156，而第二镜头模组150即是借由这些第二导引部156来与第二套筒120以及第三套筒130连接。

上文仅针对第一套筒110、第二套筒120、第三套筒130、第一镜头模组140与第二镜头模组150的连接关系作初步说明，下文中，本实施例将详细说明第一镜头模组140与第一套筒110、第三套筒130连接关系以及第二镜头模组150与第二套筒120、第三套筒130连接关系。

承上所述，第一镜头模组140是沿着组装轴线L穿设在第三套筒130的第一部份132中。详细地说，第一镜头模组140是借由这些第一导引部146滑设于所对应的第三导引槽132a，第一导引部146即会受到例如是线性导引槽的第三导引槽132a的限制，进而使第一镜头模组140仅能沿着组装轴线L于第三套筒130的第一部份132中线性移动。另一方面，每一个滑设于所对应的第三导引槽132a中的第一导引部146又会与第一套筒110的第一导引槽112旋接。因此，当第一套筒110以组装轴线L为轴转动时，例如是螺旋导引槽的第一导引槽112会带动旋接于第一导引槽112的多个第一导引部146沿着组装轴线L于第三导引槽132a中移动。

第二镜头模组150则是沿着组装轴线L穿设在第三套筒130的第二部份134中。详细地说，第二镜头模组150是借由这些第二导引部156滑设于所对应的第四导引槽134a，第二导引部156即会受到例如是线性导引槽的第四导引槽134a的限制，进而使第二镜头模组150仅能沿着组装轴线L于第三套筒130的第二部份134中线性移动。另一方面，每一个滑设于所对应的第四导引槽134a中的第二导引部156又会与第二套筒120的第二导引槽122相接。因此，当第二套筒120以组装轴线L为轴转动时，例如是阶梯导引槽的第二导引槽122会带动与第一导引槽112相接的多个第二导引部156沿着组装轴线L于第四导引槽134a中移动。

具体地说，本实施例的第二导引槽122例如是由多个步进区段(section)S所构成(请参考图2，其绘示图1B的第二套筒120的侧视图)，当第二套筒120以组装轴线L为轴转动时，于每一个步进区段S中移动的第二导引部156并不会于所对应的第四导引槽134a中滑动，而由一步进区段S移动至与其相邻的另一步进区段S的第二导引部156会于所对应的第四导引槽134a中滑动。

更进一步地说，当第二套筒120以组装轴线L为轴转动以使第二导引部156于第二导引槽122中的一步进区段S1中移动时，由于步进区段S1的导引方向D1是以组装轴线L为轴的转动方向，因此第二导引槽122并不会带动第二导引部156于所对应的第四导引槽134a中沿着组装轴线L移动。当第二套筒120以组装轴线L为轴转动以使第二导引部156于第二导引槽122中的一步进区段S1移动至与其相邻的另一步进区段S2时，由于第二导引部156由步进区段S1移动至步进区段S2的导引方向D2具有平行组装轴线L的分量(component)，因此第二导引槽122即会带动第二导引部156于所对应的第四导引槽134a中沿着组装轴线L移动。当第二镜筒模组150(后群镜筒)的第二导引部156于第二导引槽122与轴线垂直区域S2内运动时(图二)，代表后群光学系统相对于CCD感测器(CCD sensor)成像面不至于产生前后相对运动；此时，前群镜筒140的第一导引部146在第一套筒110的第一导引槽112内运动，从而带动第一镜头模组140(前群镜筒)与前群光学系统相对于CCD感测器(CCD sensor)成像面产生前后微小相对运动，达到调整同一个倍率下对应不同景深的目标。

综上所述，本发明的镜头结构仅需应用一驱动装置来带动第一套筒与第二套筒的组合即可同时使第一镜头模组以及第二镜头模组移动至预设的对焦位置以进行聚焦以及变焦的动作。相较于现有技术需利用二组驱动装置来带动第一镜头模组以及第二镜头模组，本发明的镜头结构由于仅需配设一驱动装置即可达到同时调整第一镜头模组以及第二镜头模组其对焦位置的目的，因此本发明的镜头结构有较低的产品成本。

另一方面，在本发明的镜头结构中，在借由第一镜筒、第二镜筒以及第三镜筒间的作动来调整第一镜头模组以及第二镜头模组其中之一的对焦位置时，第一镜筒、第二镜筒以及第三镜筒间的作动会同时调整第一镜头模组以及第二镜头模组其中之另一的对焦位置，进而使得镜头结构在调整影像撷取倍数的同时，能同时兼顾到影像的清晰度。相较于现有技术需分别借由二组驱动装置来调整影像撷取倍数以及影像的清晰度，本发明的镜头结构及有较佳的对焦效率。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (9)

1.一种镜头结构，包括：

一第一套筒，设有一第一导引槽；

一第二套筒，与该第一套筒相接，其中该第二套筒设有一第二导引槽；

一第三套筒，适于沿着一组装轴线穿设在该第一套筒与该第二套筒的组合中，其中第三套筒具有一第一部份以及一第二部份，该第一部份以及该第二部份分别设有平行该组装轴线的多个第三导引槽以及多个第四导引槽，而该第一导引槽以及该第二导引槽是以该组装轴线为轴分别环绕该第一部份以及该第二部份；

一第一镜头模组，适于沿着该组装轴线穿设在该第一部份中，其中该第一镜头模组具有多个第一导引部，该些第一导引部滑设于所对应的该些第三导引槽，并旋接于该第一导引槽中；以及

一第二镜头模组，适于沿着该组装轴线穿设在该第二部份中，其中该第二镜头模组具有多个第二导引部，该些第二导引部滑设于所对应的该些第四导引槽，并穿设于该第二导引槽中，

当该第一套筒与该第二套筒的组合以该组装轴线为轴转动时，该第一导引槽以及该些第三导引槽与该些第一导引部的配合会带动该第一镜头模组沿该组装轴线移动，该第二导引槽以及该些第四导引槽与该些第二导引部的配合会带动该第二镜头模组沿该组装轴线移动。

2.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该第一镜头模组还包括一第一镜筒以及一第一镜片组，该第一镜片组设置于该第一镜筒中，而该些第一导引部设置于该第一镜筒的外侧表面。

3.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该第二镜头模组还包括一第二镜筒以及一第二镜片组，该第二镜片组设置于该第二镜筒中，而该些第二导引部设置于该第二镜筒的外侧表面。

4.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该第一导引槽为一螺旋导引槽，设于该第一套筒内侧。

5.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该第二导引槽为一阶梯状的导引槽。

6.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该些第三导引槽以及该些第四导引槽为线性导引槽。

7.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该第二导引槽具有多个步进区段，当该第二套筒以该组装轴线为轴转动时，于该些步进区段其中之一移动的该第二导引部并不会于所对应的该第四导引槽中滑动，而由一步进区段移动至与其相邻的另一步进区段的该第二导引部会于所对应的该第四导引槽中滑动。

8.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该第一套筒与该第二套筒是一体成型。

9.如权利要求1所述的镜头结构，其特征在于，该第一镜头模组是为一前群镜组，该第二镜头模组是为一后群镜组。

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